1. “曹冲称象”是大家熟悉的故事。“曹冲称象”的故事发生时,还没有那么大的秤可以直接称很重的大象。曹冲的办法是:先把大象拉到船上,记下船的吃水深度(如图);再用许多石块代替大象,使船达到同样的吃水深度;最后称出这些石块的总重,也就知道大象的体重了。

(1)“曹冲称象”的故事中蕴含了物理研究中的一种思维方法,这种思维方法是______。
(2)中国历史上有许多杰出人物的故事也蕴含了物理知识,请举出一例:____。(只需写出人名和故事名)
(1)“曹冲称象”的故事中蕴含了物理研究中的一种思维方法,这种思维方法是______。
(2)中国历史上有许多杰出人物的故事也蕴含了物理知识,请举出一例:____。(只需写出人名和故事名)
答案
等
效替代法
墨子最早
发现小孔成像现象(正确即可)
解析
【解析】
(1) 曹冲称象时,用石块使船达到与大象在船上时相同的吃水深度,此时石块总重与大象体重的作用效果相同,这种用效果相同的事物替代研究对象的思维方法是等效替代法。
(2) 只需列举蕴含物理知识的中国历史人物及对应故事,如墨子发现小孔成像现象,答案合理即可。
【答案】
(1) 等效替代法
(2) 墨子——小孔成像(答案合理即可)
【知识点】
等效替代法、物理史实
【点评】
本题结合历史典故考查物理研究方法与物理史实,引导学生从历史故事中挖掘物理知识,培养知识迁移能力。
【难度系数】
0.8
(1) 曹冲称象时,用石块使船达到与大象在船上时相同的吃水深度,此时石块总重与大象体重的作用效果相同,这种用效果相同的事物替代研究对象的思维方法是等效替代法。
(2) 只需列举蕴含物理知识的中国历史人物及对应故事,如墨子发现小孔成像现象,答案合理即可。
【答案】
(1) 等效替代法
(2) 墨子——小孔成像(答案合理即可)
【知识点】
等效替代法、物理史实
【点评】
本题结合历史典故考查物理研究方法与物理史实,引导学生从历史故事中挖掘物理知识,培养知识迁移能力。
【难度系数】
0.8
2. 如图所示,把装满水的烧杯放在盘子里,用手提起一个装满饮料的易拉罐缓慢放入水中(不接触烧杯壁),溢到盘子里的水越多,手感到易拉罐越“轻”,则易拉罐受到的重力______,易拉罐受到的浮力______。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)易拉罐所受浮力大小之所以出现这种变化,是因为:____。

答案
不变
变大
由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
变大
由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
解析
【解析】
易拉罐的质量不变,根据$G=mg$可知其重力不变;将易拉罐缓慢放入水中时,溢到盘子里的水越多,说明易拉罐排开水的体积越大,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在水的密度一定时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,所以易拉罐受到的浮力变大。
【答案】
不变;变大;由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
【知识点】
重力的特性;阿基米德原理
【点评】
本题通过实际操作现象,考查对重力特性和阿基米德原理的理解,引导学生将物理知识与生活现象结合分析。
【难度系数】
0.7
易拉罐的质量不变,根据$G=mg$可知其重力不变;将易拉罐缓慢放入水中时,溢到盘子里的水越多,说明易拉罐排开水的体积越大,由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在水的密度一定时,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,所以易拉罐受到的浮力变大。
【答案】
不变;变大;由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,在液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大
【知识点】
重力的特性;阿基米德原理
【点评】
本题通过实际操作现象,考查对重力特性和阿基米德原理的理解,引导学生将物理知识与生活现象结合分析。
【难度系数】
0.7
1. 浸没在液体中的物体同时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。
(1) 当 $ F_{浮} $____$ G_{物} $、$ \rho_{液} $____$ \rho_{物} $ 时,物体上浮,并最终漂浮在液面上,此时 $ F_{浮}' $____$ G_{物} $。
(2) 当 $ F_{浮} $____$ G_{物} $、$ \rho_{液} $____$ \rho_{物} $ 时,物体下沉,并最终停留在容器底部,受到容器的支持力作用。
(3) 当 $ F_{浮} $____$ G_{物} $、$ \rho_{液} $____$ \rho_{物} $ 时,物体处于悬浮状态。
(1) 当 $ F_{浮} $____$ G_{物} $、$ \rho_{液} $____$ \rho_{物} $ 时,物体上浮,并最终漂浮在液面上,此时 $ F_{浮}' $____$ G_{物} $。
(2) 当 $ F_{浮} $____$ G_{物} $、$ \rho_{液} $____$ \rho_{物} $ 时,物体下沉,并最终停留在容器底部,受到容器的支持力作用。
(3) 当 $ F_{浮} $____$ G_{物} $、$ \rho_{液} $____$ \rho_{物} $ 时,物体处于悬浮状态。
答案
>
>
=
<
<
=
=
>
=
<
<
=
=
解析
【解析】
(1) 当物体浸没在液体中上浮时,浮力大于重力,即$ F_{浮} > G_{物} $;由阿基米德原理和重力公式推导可知,此时液体密度大于物体密度,即$ \rho_{液} > \rho_{物} $;物体最终漂浮在液面上时处于平衡状态,浮力等于重力,即$ F_{浮}' = G_{物} $。
(2) 当物体下沉时,浮力小于重力,即$ F_{浮} < G_{物} $;此时液体密度小于物体密度,即$ \rho_{液} < \rho_{物} $。
(3) 当物体悬浮时,浮力等于重力,即$ F_{浮} = G_{物} $;此时液体密度等于物体密度,即$ \rho_{液} = \rho_{物} $。
【答案】
>;>;=;<;<;=;=
【知识点】
物体的浮沉条件
【点评】
本题考查物体浮沉条件的核心内容,属于基础概念题,需准确掌握浮力、重力与液体、物体密度间的对应关系。
【难度系数】
0.8
(1) 当物体浸没在液体中上浮时,浮力大于重力,即$ F_{浮} > G_{物} $;由阿基米德原理和重力公式推导可知,此时液体密度大于物体密度,即$ \rho_{液} > \rho_{物} $;物体最终漂浮在液面上时处于平衡状态,浮力等于重力,即$ F_{浮}' = G_{物} $。
(2) 当物体下沉时,浮力小于重力,即$ F_{浮} < G_{物} $;此时液体密度小于物体密度,即$ \rho_{液} < \rho_{物} $。
(3) 当物体悬浮时,浮力等于重力,即$ F_{浮} = G_{物} $;此时液体密度等于物体密度,即$ \rho_{液} = \rho_{物} $。
【答案】
>;>;=;<;<;=;=
【知识点】
物体的浮沉条件
【点评】
本题考查物体浮沉条件的核心内容,属于基础概念题,需准确掌握浮力、重力与液体、物体密度间的对应关系。
【难度系数】
0.8
2. 密度计是测量液体密度的工具。测量时,将密度计插入液体中,静止后______在液体中,此时密度计所受的浮力大小______其重力大小。
答案
漂浮
等于
等于
解析
【解析】
密度计测量液体密度时,插入液体中静止后会漂浮在液体中;根据二力平衡原理,物体漂浮静止时,所受浮力与重力是一对平衡力,大小相等,因此此时密度计所受浮力大小等于其重力大小。
【答案】
漂浮;等于
【知识点】
物体漂浮条件;二力平衡
【点评】
本题考查密度计的工作原理及漂浮条件的应用,属于基础概念题,侧重对力学基础知识点的考查,便于学生巩固相关知识。
【难度系数】
0.8
密度计测量液体密度时,插入液体中静止后会漂浮在液体中;根据二力平衡原理,物体漂浮静止时,所受浮力与重力是一对平衡力,大小相等,因此此时密度计所受浮力大小等于其重力大小。
【答案】
漂浮;等于
【知识点】
物体漂浮条件;二力平衡
【点评】
本题考查密度计的工作原理及漂浮条件的应用,属于基础概念题,侧重对力学基础知识点的考查,便于学生巩固相关知识。
【难度系数】
0.8
3. 潜水艇是能够在水下运行的舰艇,它是靠______实现下沉和上浮的。
答案
改变自身重力
解析
【解析】
潜水艇通过水舱进水或排水改变自身重力,当自身重力大于浮力时下沉,小于浮力时上浮,以此实现下沉和上浮。
【答案】
改变自身重力
【知识点】
物体浮沉条件应用、潜水艇工作原理
【点评】
本题考查潜水艇的浮沉原理,属于基础识记类题目,需理解浮沉条件在实际设备中的应用。
【难度系数】
0.8
潜水艇通过水舱进水或排水改变自身重力,当自身重力大于浮力时下沉,小于浮力时上浮,以此实现下沉和上浮。
【答案】
改变自身重力
【知识点】
物体浮沉条件应用、潜水艇工作原理
【点评】
本题考查潜水艇的浮沉原理,属于基础识记类题目,需理解浮沉条件在实际设备中的应用。
【难度系数】
0.8
4. 热气球的升降与热气球体积及其内部气体的密度变化有关。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度______到一定程度时,热气球便上浮了。
答案
小
解析
【解析】
根据物体的浮沉条件,当热气球的平均密度小于外部空气的密度时,热气球所受浮力大于自身重力,便会上浮。在热气球体积不变的情况下,当内部气体的密度比外部气体的密度小到一定程度时,热气球整体的平均密度会小于外部空气密度,从而上浮。
【答案】
小
【知识点】
浮沉条件应用、密度的实际应用
【点评】
本题考查物理知识在生活中的实际应用,需结合浮沉条件与密度的关系分析热气球的上浮原理,注重对知识迁移能力的考查。
【难度系数】
0.8
根据物体的浮沉条件,当热气球的平均密度小于外部空气的密度时,热气球所受浮力大于自身重力,便会上浮。在热气球体积不变的情况下,当内部气体的密度比外部气体的密度小到一定程度时,热气球整体的平均密度会小于外部空气密度,从而上浮。
【答案】
小
【知识点】
浮沉条件应用、密度的实际应用
【点评】
本题考查物理知识在生活中的实际应用,需结合浮沉条件与密度的关系分析热气球的上浮原理,注重对知识迁移能力的考查。
【难度系数】
0.8
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